Tinkercad CodeBlocks бағдарламалық құралымен геология бойынша нұсқаулықтар

Тау жыныстары мен кристалдардың геометриясын түсіну

Көптеген геометриялық денелер табиғатта кездеседі. Минералды кристалдар қалыпты, геометриялық пішіндерге айналады.

Тетраэдрлер
Тетраэдрит қалыпты тетраэдр тәрізді кристалдар түзеді. Ол алғаш рет 1845 жылы Германияда сипатталған және мыс көзі ретінде пайдаланылады. (Дель Сот, 2014)

Текшелер
Пирит немесе «ақымақ алтын» әсіресе жақсы кристалдар құрайды. 16-17 ғасырларда колчедан ерте қару-жарақтарда тұтану көзі ретінде қолданылған, дөңгелек -ле сипау кезінде ұшқындар пайда болды. (дель Корт, 2014) Висмут сонымен қатар оның орталығына қарай қадамдармен өсетін текшелер түрінде өсуге бейім, геометрияда бұл құбылыс концентрлік үлгі ретінде белгілі.

Октаэдр
Магнетит - жер бетіндегі кез келген табиғи минералдардың ішіндегі ең магниттісі. Магнетиттің темірдің ұсақ бөліктеріне тартылуын бақылай отырып, адамдар біздің дәуірімізге дейінгі 4 ғасырда Қытайда және б.з.б. 6 ғасырда Грекияда - бірінші магнетизмді байқады. (Дель Сот, 2014)

Алтыбұрышты призма
Кварц кристалдары алтыбұрышты призмалар құрайды. Ұзын призма беттері әрқашан тамаша 60° бұрыш жасайды және жарықты спектрге бөледі. (Дель Сот, 2014)
Кез келген кристалдың геометриясы (шын мәнінде кез келген геометриялық үлгі) 3 негізгі принципке негізделген:

• Пішін: Бұл негізгі курс.
• Қайталау: Бұл базалық -гуренің «көшіру және қою» саны.
• Туралау: Бұл жұмыс жазықтығындағы түпнұсқаның көшірмелеріне берілген бұйрық.

Оны Tinkercad код блоктарына аудару

Бұл геометриялық фигураларды тану өте оңай және (біз үшін бақыт) олардың көпшілігі Tinkercad CodeBlocks қолданбасының Shapes немесе Primitives мәзірінде алдын ала орнатылған. Жаңа пішінді таңдау үшін оны жұмыс аймағына сүйреп апарыңыз және симуляцияны іске қосу және анимацияны көрсету үшін Ойнату түймесін басыңыз.

Қарапайым пішіндер

Бір қарағанда күрделі болып көрінетін кейбір геометриялық фигуралар, шын мәнінде, бұл бір негіздің қайталануы мен орнын өзгертуі ғана. Мұны Tinkercad CodeBlocks бағдарламасында қалай жасау керектігін көрейік:

Тетраэдрлер

1.  Пирамида блогын (пішін мәзірі) жұмыс аймағына сүйреп апарыңыз.
2.  «Қосымша опцияларды ашу» белгішесін басыңыз (оң жақ көрсеткі).
3.  Қабырғалардың мәнін 3-ке өзгертіңіз (осылайша біз 4 қырлы пирамида немесе тетаэдр аламыз).

Текшелер

1.  Ең оңай - текшені немесе қорап блогын (пішін мәзірі) жұмыс аймағына сүйреп апару ғана.

Октаэдр

1.  Пирамида блогын (пішін мәзірі) жұмыс аймағына сүйреп апарыңыз.
2.  Жылжыту блогын қосыңыз (мәзірді өзгерту) және Z мәнін 20-ға өзгертіңіз (бұл -gure 20 бірлік жоғары жылжытады)
3.  Кодтың астына жаңа пирамида қосыңыз.
4.  Айналдыру блогын қосыңыз (мәзірді өзгерту) және X осін 180 градусқа бұрыңыз.
5.  Екі пирамиданы дәнекерлеп, 8 жақты гурбаны (октаэдр) құрайтын топ құру блогын (мәзірді өзгерту) қосыңыз.
6.  Дәлірек болғыңыз келсе, соңында масштабтау блогын қосуға болады (мәзірді өзгерту) және Z мәнін 0.7 мәніне өзгертуге болады, осылайша -gure біркелкі көрінеді.

Алтыбұрышты призма

1. Көпбұрышты блокты (пішін мәзірі) жұмыс аймағына сүйреп апарыңыз.
2.  «Қосымша опцияларды ашу» белгішесін басыңыз (оң жақ көрсеткі).
3.  Sides мәні 6-ға орнатылғанына көз жеткізіңіз.
4.  Егер алтыбұрышты призманың ұзындығын өзгерткіңіз келсе, масштаб блогын (Мәзірді өзгерту) қосуға және Z мәнін өзгертуге болады.

https://youtu.be/DAlibpGWiRo

Қайталау

Tinkercad CodeBlocks жүйесінде -gure бірнеше рет қайталау үшін біз «1» қайталау блогын (басқару мәзірі) пайдалануымыз керек. Дегенмен, қайталауды жасамас бұрын жаңа нысан жасау керек (Мәзірді өзгерту):

1.  Алдымен сүйреп апарып тастаңыз, жұмыс аймағындағы өзгерту мәзірінен жаңа нысан блогын жасаңыз.
2.  Енді сол блоктың дәл астында басқару мәзірінен қайталанатын 1 рет блоктауды сүйреп апарыңыз.
3.  Қалаған кез келген пішінді таңдаңыз (пішін мәзірінен) және оны блоктың ІШІНЕ енгізіңіз 1 рет қайталаңыз. Сіз -t бөліктері басқатырғыш сияқты біріктірілгенін көресіз.

Егер сіз «1» мәнін блоктағы кез келген басқа санға өзгертсеңіз, 1 рет қайталасаңыз, -gure сіз таңдағаныңызша көп рет көшіріледі.
Дегенмен, симуляцияны іске қоссаңыз да, алдын ала өзгерістерді көру мүмкін болмайдыviewиә, неге? өйткені нысандар дәл сол күйде көшіріліп, қойылады! (бірінің үстіне бірі)... өзгертулерді көру үшін оларды қайталап, жылжытыңыз! келесі қадамда көретініміздей.
https://youtu.be/hxBtEIyZU5I

Туралау немесе массивтер

Алдымен біз бар теңестіру түрлерін түсінуіміз керек:

• Сызықтық немесе торды туралау: онда нысандар бос орынға бір немесе екі бағытта қайталанады.
• Айналмалы туралау: онда объектілер айналу осінің айналасында айналып, шеңберді құрайды.
• Кездейсоқ туралау: онда нысандар кездейсоқ түрде әртүрлі орындарда орналасу арқылы кеңістікте болады

Енді оны Tinkercad CodeBlocks көмегімен қалай жасауға болатынын көрейік:

Сызықтық туралау:

1.  Алдымен сүйреп апарып тастаңыз, жұмыс аймағындағы өзгерту мәзірінен жаңа нысан блогын жасаңыз.
2.  Енді біз айнымалы құруымыз керек. Айнымалылар блогын математика мәзірінен сүйреп апарып, оны алдыңғы блоктың дәл астына қоюға болады (0 мәнін сақтаңыз).
3.  Айнымалының атын (оңай анықтау үшін) қалаған сөзге өзгертіңіз, мысалы, «қозғалыс» мұны істеу үшін блоктағы ашылмалы мәзірді нұқыңыз және айнымалының атын өзгерту опциясын таңдаңыз…
4.  Енді сол блоктың дәл астында басқару мәзірінен қайталанатын 1 рет блоктауды сүйреп апарыңыз.
5.  Қалаған кез келген пішінді таңдаңыз (пішін мәзірінен) және оны блоктың ІШІНЕ енгізіңіз 1 рет қайталаңыз. Сіз -t бөліктері басқатырғыш сияқты біріктірілгенін көресіз.
6.  Енді алдыңғы блоктың астында (бірақ қайталау блогының ішінде қала отырып) сіз қозғалыс блогын орналастырасыз.
7.  Деректер мәзіріне кіріңіз және сіз айнымалыға берген атпен жаңа блоктың жасалғанын байқайсыз.
8.  Сол блокты сүйреп апарыңыз және оны жылжыту блогының ішіне орналастырыңыз (ол -gure қай бағытқа жылжытқыңыз келетініне байланысты X, Y немесе Z болуы мүмкін).
9.  Біз дерлік -nish үшін біз өзгерту элементінің блогын қосамыз (сіз оны математика мәзірінің ішінде) және блоктың ашылмалы мәзірінде айнымалының атын таңдаңыз.
10.  Математиканың уақыты келді! Теңдеу блогын сүйреңіз (сіз оны 0 + 0 таңбалары бар математика мәзірінің ішіне кіргізесіз) КОДЫҢЫЗДАН ШЫҒАРСЫЗ, жұмыс аймағындағы кез келген бос орынды пайдалана аласыз.
11.  Соңғы 0-ді қалаған кез келген санға өзгертіңіз, бұл сіздің -gure жылжытатын бірліктерді көрсетеді.
12.  -nish үшін теңдеу блогын сүйреңіз және оны өзгерту айнымалы блогының «to» бөлімінен кейін 1-дің үстіне қойыңыз (1 санын 0 + n теңдеуімен ауыстыру үшін).
13.  Соңында симуляцияны іске қосыңыз және сиқырды қараңыз. Мен бірінші рет жалықтыратынын білемін, бірақ жаттығу арқылы оңайырақ болады.

Айналмалы туралау: 

1.  Алдымен сүйреп апарып тастаңыз, жұмыс аймағындағы өзгерту мәзірінен жаңа нысан блогын жасаңыз.
2.  Енді біз айнымалы құруымыз керек. Айнымалылар блогын математика мәзірінен сүйреп апарып, оны алдыңғы блоктың дәл астына қоюға болады (0 мәнін сақтаңыз).
3.  Айнымалының атын (оңай анықтау үшін) қалаған сөзге өзгертіңіз, мысалы, «айналдыру» бұл әрекетті орындау үшін блоктағы ашылмалы мәзірді нұқыңыз және айнымалының атын өзгерту опциясын таңдаңыз…
4.  Енді сол блоктың дәл астында басқару мәзірінен қайталанатын 1 рет блоктауды сүйреп апарыңыз.
5.  Қалаған кез келген пішінді таңдаңыз (пішін мәзірінен) және оны блоктың ІШІНЕ енгізіңіз 1 рет қайталаңыз. Сіз -t бөліктері басқатырғыш сияқты біріктірілгенін көресіз.
6.  Енді алдыңғы блоктың астында (бірақ қайталау блогының ішінде қала отырып) сіз қозғалыс блогын орналастырасыз.
7.  Жылжыту блогының X немесе Y осінің мәнін өзгертіңіз (-гураны жұмыс жазықтығының немесе координаттың ортасынан алыстату үшін).
8.  Блоктың айналасында айналдыруды қосыңыз (оны өзгерту мәзірінде табуға болады) және X осі опциясын Z осіне өзгертіңіз.
9.  Деректер мәзіріне кіріңіз және сіз айнымалыға берген атпен жаңа блоктың жасалғанын байқайсыз.
10.  Бұл блокты сүйреп апарыңыз және оны айналдыру блогындағы "кейін" опциясынан кейінгі санның үстіне қойыңыз.
11.  Енді математика мәзірінен «X:0 Y:0 Z:0 Z:0» блогын сүйреңіз және оны алдыңғы блоктың айналу дәрежесі опциясынан кейін ғана орналастырыңыз (осылайша біз -gure белгішесінің ортасы айналасында айналатынына көз жеткіземіз. ұшақ және өз орталығынан емес).
12.  Біз дерлік -nish үшін біз өзгерту элементінің блогын қосамыз (сіз оны математика мәзірінің ішінде) және блоктың ашылмалы мәзірінде айнымалының атын таңдаңыз.
13.  Математиканың уақыты келді! Теңдеу блогын сүйреңіз (сіз оны 0 + 0 таңбалары бар математика мәзірінің ішіне кіргізесіз) КОДЫҢЫЗДАН ШЫҒАРСЫЗ, жұмыс аймағындағы кез келген бос орынды пайдалана аласыз.
14.  Соңғы 0-ді қалаған кез келген санға өзгертіңіз, бұл сіздің -gure жылжытатын бірліктерді көрсетеді.
15.  -nish үшін теңдеу блогын сүйреңіз және оны өзгерту айнымалы блогының «to» бөлімінен кейін 1-дің үстіне қойыңыз (1 санын 0 + n теңдеуімен ауыстыру үшін).
16.  Соңында симуляцияны іске қосыңыз және сиқырды қараңыз. Мен бірінші рет жалықтыратынын білемін, бірақ жаттығу арқылы оңайырақ болады.

Кездейсоқ туралау:
Бақытымызға орай, туралаудың бұл түрі көрінгеннен әлдеқайда оңай.

1.  Алдымен сүйреп апарып тастаңыз, жұмыс аймағындағы өзгерту мәзірінен жаңа нысан блогын жасаңыз.
2.  Енді сол блоктың дәл астында басқару мәзірінен қайталанатын 1 рет блоктауды сүйреп апарыңыз (санды өзгерту арқылы сіз пайда болатын -гурелердің санын басқарасыз).
3.  Қалаған кез келген пішінді таңдаңыз (пішін мәзірінен) және оны блоктың ІШІНЕ енгізіңіз 1 рет қайталаңыз. Сіз -t бөліктері басқатырғыш сияқты біріктірілгенін көресіз.
4.  Енді алдыңғы блоктың астында (бірақ қайталау блогының ішінде қала отырып) сіз қозғалыс блогын орналастырасыз.
5.  Біз «0 мен 10 арасындағы кездейсоқ» деп аталатын жаңа блокты қолданамыз, оны математика мәзірінде табуға болады.
6.  Блокты сүйреңіз және оны жылжыту блогының X координатасынан кейін орналастырыңыз. Y координатасы үшін әрекетті қайталаңыз.
7.  Соңында сандар ауқымын (немесе біздің -гуралар кездейсоқ пайда болатын позициялар ауқымын) анықтау қажет. Мысалыample егер сіз жұмыс жазықтығында -гуреталардың пайда болуын қаласаңыз, «... арасында кездейсоқ» блогының ішіне -100-ден 100-ге дейін теруге болады.

https://youtu.be/fHy3oJSMf0M

Қолдар әрекетте

Енді сіз негіздерді үйрендіңіз, оны сынақтан өткізудің уақыты келді. Ең танымал кристалдардың геометриясын анықтаңыз және оларды қайталауға тырысу үшін бүгінгі сабақта білгендеріңізді пайдаланыңыз.
Міне, бірнеше әрекет курстары (кеңестер):

Магнетит

• Қайталанатын негізгі модуль болатын тетраэдр құру үшін сізге екі 4 жақты пирамидаларды қосу керек.
• Пішіндердің санын көбейту үшін қайталау блогын пайдаланыңыз және кескіндерді әртүрлі орындарға орналастыру үшін оны жылжыту блогымен + 0 – 10 аралығындағы диапазонмен араластырыңыз.
• Пішіндердің өлшемдерін өзгерту үшін масштабтау блогын қосып көріңіз.

Тетраэдрит

• 4 қырлы пирамидадан бастаңыз. -гуренің бұрыштарын кесу үшін басқа 4 пирамиданы пайдаланыңыз.
• Бұл композитті жұмыс жазықтығында оның өлшемдерін өзгерте отырып, бірнеше рет қайталаңыз.
• Кеңес: X, Y, Z айналдыру блоктарын қосып, оларды диапазон блогымен (0-ден 360-қа дейін) біріктіріп, шынайырақ көріну үшін кескіндерді кездейсоқ айналдырыңыз.

Пирит

• Ең қарапайымы, ол үлкен текшенің айналасында кішірек қораптарды қалыптастыру үшін жәшіктер мен қайталанатын блоктарды пайдаланады.

Жанартау жынысы

• Бұл қиын көрінеді, бірақ олай емес! Үлкен қатты денеден бастаңыз (мен шарды ұсынамын).
• Негізгі дененің айналасында көптеген шағын және орта шарларды кездейсоқ орналастырыңыз. Оны «қуыс» режиміне орнатуды ұмытпаңыз.
• Барлығын біріктіріп, кішкене шарлар негізгі дененің бөліктерін алып тастағанын қараңыз

Кварц

• Алтыбұрышты призманы құрып, оны Z осіне туралаңыз.
• Оның үстіне 6 қырлы пирамиданы қойыңыз
• Пирамиданың дәл ұшынан кесіңіз
• Барлығын бірге топтаңыз және оны модуль ретінде пайдаланыңыз.
• Жазықтықтың ортасына қарай айналдыру үшін айналдыруды қайталау арқылы модульді қайталаңыз.

Висмут

• Күрделі -гуре, бәрі текшеден басталады.
• Енді бізге тек «рамамен» қалдыру үшін текшенің бүйірлерін кесетін 6 пирамида қажет болады.
• Жалпы масштабты азайта отырып, кадрды ортасына қарай бірнеше рет қайталаңыз.
• Ақырында қарабайыр шектеуге байланысты (Tinkercad CodeBlocks жұмыс жазықтығында тек 200 примитивке рұқсат береді) біз -gure-ді тек бірнеше рет қайталай аламыз, бұл керемет нәтижеге жету үшін жеткілікті.

Геод

• Текшелер оның негізі болып табылады
• Төңкеріс үлгілерін пайдаланып сақиналар жасау үшін текшелерді орталықтың айналасында қайталаңыз.
• Асыл тастың нақты түстеріне көбірек ұқсау үшін сақиналардың түсін өзгертіңіз
• Соңында дизайнды екіге бөлу үшін үлкен қорапты пайдаланыңыз (нақты өмірде кесілген геод сияқты).

Егер сізде тақырыпты түсіну қиын болса, мен сізге сынақтарымның сілтемелерін қалдырамын, сонда сіз оларды қайталап, тәжірибе жасай аласыз!

• Магнетит
• Тетраэдрит
• Пирит
• Жанартау жынысы
• Кварц
• Висмут
• Геод

3D басып шығару үшін экспорттау

Дизайнды өңдеу кезінде кодтың соңына «топ құру» блогын қосуды ұмытпаңыз, осылайша біз барлық бөліктердің бір тұтастай біріктірілгеніне көз жеткіземіз. Экспорттау мәзіріне өтіп, .stl (3D басып шығару үшін ең көп таралған пішім) таңдаңыз.

3D басып шығаруды түзету (Tinkercad 3D дизайндары)

Есіңізде болсын! Кез келген нәрсені 3D басып шығару алдында модельдің орындалатынына, басқаша айтқанда, оның келесі 3D басып шығару ережелеріне сәйкес келетініне көз жеткізу өте маңызды:

• Негіз немесе тіреусіз кеңістікте Poating үлгілерін басып шығару мүмкін емес.
• 45 градустан асатын бұрыштар CAD бағдарламалық құралында құрылымдық қолдауды қажет етеді.
• Басып шығару төсегіне жақсы жабысуын қамтамасыз ету үшін -гуренің негізін мүмкіндігінше Пат етіп жасауға тырысыңыз.

Бұл жағдайда біз кездейсоқ үлгілерді жасаған кезде осы ережелерді сақтау өте қиын. Мен .stl үлгісін Tinkercad 3D Designs ішіне басып шығару алдында импорттауды ұсынамын, бұл жағдайда:

1.  Мен орталыққа барлық пішіндерді қиып өтетін көпбұрышты қостым.
2.  Содан кейін Кедейдің Пат екеніне көз жеткізу үшін астына қуыс текшені қосыңыз.
3.  Соңында барлығын біріктіріп, .stl пішіміне қайта экспортталды

Оны 3D басып шығару

Бұл жоба үшін біз келесі параметрлері бар Ultimaker Cura 3D тегін CAM бағдарламалық құралын қолдандық:

• Материал: PLA+ жібек
• Саптама өлшемі: 0.4 мм
• Қабат сапасы: 0.28 мм
• In-ll: 20% тор үлгісі
• Экструзия температурасы: 210 C
• Ыстық төсек температурасы: 60 C
• Басып шығару жылдамдығы: 45 мм/с
• Қолдайды: Иә (45 градуста автоматты)
• Адгезия: Брим

Анықтамалар

Del Court, M. (2014, 3 enero). Геология және геометрия. Мишельделкурт. 11 жылдың 2022 қыркүйегінде қалпына келтірілді
https://michelledelcourt.wordpress.com/2013/12/20/geology-and-geometry/

Бұл тамаша!
Codeblocks дизайнын Tinkercad галереясында жалпыға ортақ бөлістіңіз бе?

Құжаттар / Ресурстар

Tinkercad CodeBlocks бағдарламалық құралымен геология бойынша нұсқаулықтар [pdf] Instruction Manual instructables Geology with Tinkercad CodeBlocks бағдарламалық қамтамасыз ету

Анықтамалар

• Пайдаланушы нұсқаулығы